CN105009049A - 干扰减少的基于电容的触摸设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包括触摸表面电路的触敏装置，该触摸表面电路有助于耦合电容响应于在触摸表面处发生的电容改变触摸的改变。该装置包括感测电路，该感测电路响应于此提供具有瞬变部分的信号，这些瞬变部分用于表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换。放大电路然后用于响应于时变输入参数而放大和处理这些信号。放大电路相对于响应信号的瞬变部分之间的部分的增益来调节瞬变部分的增益，并且从而抑制诸如信号奇次和/或偶次谐波形式的RF干扰，以提供噪声滤除的输出以便确定触摸表面上的电容改变触摸的位置。

Description

干扰减少的基于电容的触摸设备及其使用方法
技术领域
本公开整体涉及触敏装置，具体地讲涉及依赖于用户的手指或其它触摸工具与触摸装置之间的电容耦合的那些，其尤其应用于能够检测同时施加于触摸装置的不同部分处的多次触摸的此类装置。
背景技术
触敏装置可以被实现为例如通过提供通常由用于用户友好的交互和参与的显示器中的视觉提示的显示输入，允许用户与电子系统和显示器方便地进行交互。在一些情况下，显示输入补充其它输入工具诸如机械按钮、小键盘和键盘。在其它情况下，显示输入用作减少或消除对机械按钮、小键盘、键盘和指向装置的需要的独立工具。例如，用户可以通过仅在由图标标识的位置处触摸显示触摸屏，或者通过结合另一个用户输入来触摸显示图标，来执行一系列复杂的指令。
有若干类型的技术用于实现触敏装置，包括(例如)电阻、红外、电容、表面声波、电磁、近场成像等方式等，以及这些技术的组合。人们已经发现使用电容式触敏装置的触敏装置在大量应用中有很好的效果。在许多触敏装置中，当传感器内的导电物体电容耦合到导电性触摸工具(诸如用户的手指)时，可以感测输入。一般来讲，只要两个导电构件彼此贴近但未实际接触，这两者之间便会形成电容。就电容式触敏装置而言，诸如手指之类的物体接近触敏表面时，该物体与靠近该物体的感测点之间会形成微小的电容。通过检测每个感测点处电容的变化并记录感测点的位置，感测电路就能识别多个物体并确定当物体在整个触摸表面上移动时物体的特性。
基于此类电容的变化，已使用不同的技术来测量触摸。一种技术测量对地电容的变化，从而基于在触摸改变信号之前施加到电极的信号的电容条件来了解该电极的状态。靠近电极的触摸导致信号电流从电极经过诸如手指或触摸触笔之类的物体流到电接地。通过检测电极处以及触摸屏上各个其它点处的电容变化，感测电路可记录各点的位置，从而识别屏幕上发生触摸的位置。另外，根据感测电路和相关处理的复杂性，可以针对如下的其它目的来评价触摸的各种特性：诸如确定触摸是否为多次触摸中的一个，以及触摸是否正在移动和/或是否满足某些类型的用户输入的预期特性。
另一种已知技术通过将信号施加到信号驱动电极来监测触摸相关的电容变化，该信号驱动电极通过电场与信号接收电极电容耦合。如这些术语所表示，在信号接收电极返回来自信号驱动电极的预期信号的同时，这两个电极之间的预期信号(电容电荷)耦合可以用来指示与这两个电极相关联的位置的触摸相关状态。一旦或响应于该位置处/该位置附近的实际的或感知的触摸，信号耦合的状态改变，并且这种改变体现在电容耦合的减小。
对于这些和其它相关的电容触摸感测技术，已使用各种方法来测量电极之间的互电容。根据应用，这些方法可以指定不同的信号类型和信号速度，通过这些信号，信号驱动电极将预期信号提供至信号驱动电极，根据预期信号来感测电容电荷的变化。随着高速电子器件的增长趋势，许多此类应用需要相对较高频率的信号用来驱动信号驱动电极。遗憾的是，高速电子器件及其产生的此类信号两者均会导致RF(射频)干扰。这种RF干扰可能降低，并且在一些应用中可能削弱感测电路和用于相关联的触摸显示器的相关处理的效果。不利影响可包括检测的速度、准确性和功率消耗。
上述问题是对触敏显示器的有效设计以及用于定位和评价触摸的相关方法提出挑战的示例。
发明内容
本公开的方面涉及克服上述难题以及与触敏显示器的有效设计相关的难题，并涉及针对以上或在别处讨论的触摸显示器的类型，定位并评价触摸的相关方法。本发明在多个实施方式和应用中得到举例说明，所述实施方式和应用中的一些概述如下。
根据一个实施例，本公开涉及包括触摸表面电路的触敏设备，该触摸表面电路有助于耦合电容响应于在触摸表面处发生的电容改变触摸的变化。该设备包括感测电路，该感测电路响应于此提供具有瞬变部分的信号，这些瞬变部分用于表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换。放大电路然后用于响应于时变输入参数而放大和处理这些信号。放大电路相对于响应信号的瞬变部分之间的部分的增益来调节瞬变部分的增益，并且从而抑制诸如信号谐波形式的RF干扰，以提供噪声滤除的输出以便确定触摸表面上电容改变触摸的位置。
根据另一个实施例，本公开涉及触敏设备，其包括触摸表面电路、感测电路和放大电路。触摸表面电路包括触摸表面和多个电极，其中多个电极中的每个均与耦合电容相关联，该耦合电容响应于触摸表面处的电容改变触摸而变化。感测电路被构造成生成多个电极的响应信号，并且响应信号中的每个具有响应于在触摸表面处的耦合电容的振幅，并且包括具有瞬变部分的微分信号表示，这些瞬变部分表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换。放大电路提供表征瞬变部分的时变输入参数，其中放大电路包括可变增益放大器，其响应于时变参数处理响应信号的微分信号表示以对其提供可变增益。对于先前讨论的实施例，相对于响应信号的瞬变部分之间的部分的增益来调节瞬变部分的增益，并且其中抑制了响应信号中的谐波，从而提供表征所关联的耦合电容的噪声滤除的输出，以便确定触摸表面上的触摸的位置。
在更具体的实施例中，实现了上述实施例的变型形式。例如，提供的可变增益可以增加瞬变部分的增益，并且减少响应信号的瞬变部分之间的部分的增益。作为另一个变型形式，放大器可以被实现为依次处理响应信号的多级。作为可变增益放大器，一个放大级可以被实现为抑制响应信号中的奇次谐波(例如，包括3次和5次谐波)，以滤除响应信号中的噪声干扰，作为可变增益放大器处理的一部分，并且另一个放大级可以被实现为抑制响应信中的谐波(例如，偶次谐波)，也用于滤除RF噪声干扰。
本公开的其它方面涉及放大电路，但不一定限于基于电容的触摸输入响应信号，其用于扩增和处理有意调制的阻抗可变的信号。例如，可以有意调制电路栅格(例如，存储器阵列)中的一个或多个驱动电极以对接收电极呈现期望的阻抗(例如电容/电感)，接收电极转而将(阻抗可变的)响应信号传送至感测电路。电路栅格被构造成使得沿着一个或多个接收电极的一个或多个位置处的阻抗通过异步(外部)信号或条件来改变。类似于上述电路，放大电路被实现为RF噪声滤除可变增益放大器，其中一个放大级被实现为抑制响应信号中的奇次谐波(例如，包括3次和5次谐波)，并且另一个放大级被实现为抑制响应信号中的谐波(例如，偶次谐波)。通过去除/抑制此类噪声，并且具体地是这些谐波，可以监测放大电路的输出(例如，振幅、斜率、持续时间、有效发生的可能性、和/或有效(外部)信号或条件的近似度)从而用于评价(外部)信号或条件。
本公开的其它方面涉及更加具体的实施例，其包括可变增益放大器和其它方面，诸如用于对关联的耦合电容的特性进行测量并由此确定触摸表面上的触摸的位置的测量电路。测量电路，例如，可以被构造并布置成测量各节点的各响应信号的振幅，从而确定多个时间上重叠的触摸(假设它们存在于触摸表面上)的位置。在更加具体的实施例中，测量单元包括多路复用器和模数转换器(ADC)，后者将数字型式的信号呈现至多路复用器，以选择性地使分别与接收电极相关联的响应信号通过。
涉及可变增益放大器的更加具体的方面包括例如，作为可变增益放大器的部分的积分电路，该积分电路使用时变参数来通过对用于采样响应信号的时钟频率的倍数进行抽取来在瞬变部分处提供积分和转储滤波运算。可变增益放大器还可以被构造成包括第一积分级和第二噪声抑制级。第一级使用时变参数对响应信号的微分信号表示进行积分，以便于在瞬变部分处进行抽取，从而创建对RF信号的谐波的空值，第二级响应于第一级并在功能上与第一级协作，它被构造成抑制谐波。
方法和这些实施例的另外方面，以及其它实施例将在下文更详细地讨论。
以上发明内容并非旨在描述本发明的每个例举的实施例或每种实施方式。
附图说明
结合以下附图，参考对本发明的各种实施例的详细说明，可更全面地理解本发明，在附图中，根据本公开：
图1A是一个触摸装置的示意图；
图1B是另一个触摸装置的示意图；
图2A是又一个触摸装置的示意图，其示出被构造用于其中针对测量模块(电路)，沿平行的信号路径来处理响应信号的具体实施例的电路模块；
图2B是图2A的触摸装置的一部分的示意图，其示出用于包括用于沿着多条平行的信号路径中的一个处理响应信号的电路的具体实施例的示意性模块；
图3A是图2B所示的电路的一部分的示意图；
图3B是示出通过图2B和图3A所示的电路进行的信号处理的时序图；
图3C是示出通过图2B和图3A所示的电路进行的信号处理的另一个时序图；
图4是示出图3A中的放大电路就可变时间常数而言的增益的时基曲线；
图5是示出图3A中的放大电路就频率而言以及作为以上提及的可变时间参数的函数的增益的另一个时基曲线；并且
图6A至6G形成另一时基图的各部分，其示出图2B和图3A的积分的最后一级的信号时序。
虽然本发明可被修改成各种修改形式和可供选择的形式，但是其具体细节已经以举例的方式在附图中示出，并且将做详细的描述。然而应当理解，其目的并非将本公开限制于所描述的具体实施例。相反，其目的在于涵盖属于本公开的实质和范围之内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
具体实施方式
据信本公开的方面可适用于多种不同类型的触敏显示器系统、装置和方法，包括那些包含容易在响应信号上产生RF干扰的电路的系统、装置和方法，响应信号用于指示触摸活动可能在触摸显示装置的哪里发生。尽管本发明并不受限于此类电路和应用，但可通过使用此上下文的各种实例的讨论来理解本发明的各个方面。
根据某些示例性实施例，本公开涉及包括触摸表面电路的触敏设备的类型，该触摸表面电路被构造成有助于耦合电容响应于电容改变触摸的变化。该设备包括感测电路，该感测电路提供具有瞬变部分的响应信号，这些瞬变部分用于表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换。放大电路然后用于响应于时变输入参数而放大和处理这些信号。放大电路相对于响应信号的瞬变部分之间的部分的增益来调节瞬变部分的增益，并且从而抑制诸如奇次和/或偶次谐波形式的RF干扰，以提供噪声滤除的输出以便确定触摸表面上电容改变触摸的位置。
图1A示出上述类型的触摸装置的具体示例，该触摸装置包括，也根据本公开，触摸表面电路12、感测电路24和数字转换电路30。与上述实施例一样，协同设计触摸表面电路12、感测电路24和数字转换电路30以抑制RF干扰，从而提供噪声滤除的输出来确定触摸表面上电容改变触摸的位置。对许多应用而言，包括驱动电路8和数据处理逻辑(例如，微型计算机电路)10作为触摸装置的一部分。驱动电路8可以在触摸装置的外部或内部，它被构造用于为触摸表面电路12中的驱动电极16提供偏置驱动信号，该偏置驱动信号可以用于提供可以使电容改变触摸事件在电容节点处被感测的基准，并且该信号稍后由数据处理逻辑10处理。对许多应用而言，驱动电路8单独地和/或与其它高频耦合电路一起生成高频信号，该高频信号带来的RF噪声干扰是值得关注的问题。RF噪声干扰可以以直接从驱动电路8产生的驱动信号扩展来的谐波频率的形式存在。这种驱动电路8诸如与上述微型计算机和模数转换电路中包括的信号采样电路一起使用，常常用于驱动其它电路并且/或者产生其它高频率信号。触摸面板12可能易受与显示电子器件相关的RF噪声源和其它外部RF噪声发生器的影响。
根据以上讨论，通过经由响应信号来处理耦合电容的变化，即使未完全去除该RF噪声干扰，也能减弱该RF噪声干扰，其中使用感测电路24使响应信号经由接收电极18a和18b(图1A)返回。感测电路24提供具有瞬变部分的应答信号(被称为响应信号)，瞬变部分表征向更高信号电平变换的正向变换和向更低信号电平变换的反向变换(例如，如以下结合图3B和6B讨论的)。
在感测电路24内，然后使用增益和滤波电路来响应于估计这些瞬变部分的时变输入参数而放大和处理信号。感测电路24相对于响应信号的瞬变部分之间的部分的增益来调节瞬变部分的增益，从而抑制RF干扰。为了理解如何生成这些瞬变部分来表示响应信号，以下更加具体地关于与触摸面板的驱动电极和接收电极一起扩展的电容改变信号的扩展示出图1B。
因此，使用触摸装置连同相关的控制器电路，感测电路和放大电路可以用于处理从触摸面板的接收电极经由返回路径扩展来的响应信号，以用于检测触摸面板的相关位置或节点处的电容的变化。应当理解，此类触摸面板可以诸如通过多个接收电极相对于一个或多个驱动电极(后者可以与多个接收电极一起布置)的有组织的布置，而对于一个或多个驱动电极和一个或多个接收电极具有特定于应用的的布局，以提供这样的矩阵：其中应用要求在矩阵的电极交叉点处提供许多特定的触摸面板节点。作为另一个应用的示例，驱动电极可以相对于一个或多个接收电极以ITO或纳米网格的形式提供，其中每个接收电极基于位置和/或信号特征(例如，振幅、形状、调制类型、和/或相位)提供可微分的响应信号。
在图1B中，示出了示例性触摸装置110。装置110包括连接到电子电路的触摸面板112，为了简便，电子电路组合在一起形成114标记的单个示意性框，并且统称为控制器，该控制器被实现为诸如包括模拟信号接口电路、微型计算机、处理器和/或可编程逻辑阵列的(控制)逻辑电路。因此，控制器114示为涵盖以下方面：偏置电路和触摸表面电路8’/12’(相对于图1A的触摸面板112)和感测电路24’(相对于图1A的感测电路24)和处理器逻辑单元30’(相对于图1A的数字转换电路30)。
所示的触摸面板112具有列电极116a-e和行电极118a-e的5×5矩阵，但也可使用其它数量的电极和其它矩阵尺寸。对许多应用而言，触摸面板112被例示为透明的或半透明的，以允许用户透过触摸面板观察物体。此类应用包括，例如用于计算机、手持式装置、移动电话、或其它外围装置的像素化显示器的物体。边界120表示触摸面板112的观察区域，并且如果使用的话，还优选地表示此显示器的观察区域。从平面图的视角看，电极116a-e、118a-e在边界120上方作空间分布。为了便于例证，这些电极被示出为较宽且显眼，但在实施过程中电极可较窄且用户不易察觉。此外，这些电极可设计为在矩阵的节点附近处具有可变的宽度，例如以菱形垫或其它形状垫的形式增加的宽度，以便增大电极之间的边缘场，从而增强触摸对于电极对电极电容耦合的效果。在示例性实施例中，电极可由氧化铟锡(ITO)或其它合适的导电材料构成。从深度的角度看，列电极可与行电极位于不同的平面内(从图1B的角度，列电极116a-e位于行电极118a-e的下面)，以使得列电极与行电极之间没有显著的欧姆接触，从而使得给定列电极与给定行电极之间的唯一显著的电耦合为电容耦合。电极矩阵通常位于防护玻璃、塑料膜等的下面，使得电极受到保护而不与用户的手指或其它触摸相关工具发生直接物理接触。此类防护玻璃、膜等的暴露表面可被称为触摸表面。另外，在显示型应用中，背屏蔽件(作为选择)可设置在显示器与触摸面板112之间。此背屏蔽件通常由玻璃或膜上的导电ITO涂层组成，并且可接地或由波形来驱动，该波形降低从外部电干扰源到触摸面板112中的信号耦合。其它背屏蔽方法在本领域中是已知的。通常，背屏蔽件减少由触摸面板112感测的噪声，这在一些实施例中可提供改善的触摸灵敏度(例如，能够感测较轻的触摸)和更快的响应时间。当来自(例如)LCD显示器的噪声强度随距离而快速降低时，有时结合其它噪声降低方法(包括使触摸面板112与显示器隔开)来使用背屏蔽件。除这些技术之外，以下参考各种实施例来讨论处理噪声问题的其它方法。
在给定的行电极和列电极之间的电容耦合主要取决于电极彼此最靠近的区域中的电极的几何形状。此类区域对应于电极矩阵的“节点”，图1B中标记了其中的一些节点。例如，在列电极116a与行电极118d之间的电容耦合主要发生在节点122处，而在列电极116b与行电极118e之间的电容耦合主要发生在节点124处。图1B的5×5矩阵具有此类节点，这些节点中的任一者均可由控制器114经由适当选择将各个列电极116a-e单独地耦合到该控制器的控制线126中的一者以及适当选择将各个行电极118a-e单独地耦合到该控制器的控制线128中的一者来寻址。
当用户的手指130或其它触摸工具接触或接近于接触装置110的触摸表面时，如触摸位置131处所示，该手指电容耦合到电极矩阵。该手指从矩阵，尤其从最靠近该触摸位置的那些电极吸引电荷，这样便可改变对应于最近的一个或多个节点的电极之间的耦合电容。例如，触摸位置131处的触摸最接近对应于电极116c/118b的节点。如以下进一步所述，耦合电容的这种变化可由控制器114检测且被解读为116a/118b节点处或附近的触摸。优选地，控制器被构造成快速检测矩阵所有节点的电容变化(如果有的话)，并且能够分析相邻节点的电容变化大小，从而通过内插法准确确定节点之间的触摸位置。此外，控制器114有利地被设计为检测同时或在重叠时间施加至触摸装置的不同部分的多次不同触摸。因此，例如，如果在手指130触摸的同时，另一根手指在触摸位置133处触摸装置110的触摸表面，或者如果各触摸至少暂时地重叠，则控制器优选地能够检测这两个触摸的位置131、133，并且在触摸输出114a上提供此类位置。控制器114能够检测的同时发生的或时间上重叠的不同触摸的数量优选地不限于2，例如，它可以为3、4或大于60，这取决于电极矩阵的大小。
如下面进一步所讨论，控制器114可采用使其可以快速确定电极矩阵的某些或所有节点处的耦合电容的多种电路模块和组件。例如，控制器优选包括至少一个信号发生器或驱动单元。驱动单元将驱动信号传送至一组电极，该组电极被称为驱动电极。在图1B的实施例中，列电极116a-e可用作驱动电极，或者可如此使用行电极118a-e。驱动信号优选地一次传送至一个驱动电极，例如按照从第一个驱动电极到最后一个驱动电极的扫描顺序。当此类电极中的每一个被驱动时，控制器监测被称为接收电极的另一组电极。控制器114可以包括耦合到所有接收电极的一个或多个感测单元。对于传送至每个驱动电极的每个驱动信号，感测单元生成多个接收电极的响应信号。优选地，感测单元被设计为使得每个响应信号均包括驱动信号的微分表示。例如，如果驱动信号由函数f(t)(例如将电压表示为时间函数)来表示，则响应信号可等于或近似于函数g(t)，其中g(t)＝d f(t)/dt。换句话讲，g(t)为驱动信号f(t)对时间的导数。根据用于控制器114中的电路的设计细节，响应信号可包括信号诸如：(1)单独的g(t)；或(2)具有恒定偏移量的g(t)(g(t)+a)；或(3)具有乘法比例因数的g(t)(b*g(t))，该比例因数能够为正或负，并且其大小能够大于1或大于0小于1；或(4)它们的组合。在任何情况下，响应信号的振幅与所驱动的驱动电极与所监测的特定接收电极之间的耦合电容有利地相关。g(t)的幅值也与原函数f(t)的幅值成比例，并且如果适合于应用，g(t)的幅值可以仅使用驱动信号的单个脉冲针对给定节点来确定。
控制器还可包括辨识和分离响应信号的振幅的电路。为此目的，示例性电路装置可包括一个或多个峰值检测器、采样/保持缓冲器、时间变量积分器和/或第二级积分器低通滤波器，其选择可取决于驱动信号和对应的响应信号的性质。控制器还可包括一个或多个模数转换器(ADC)以将模拟振幅转换为数字格式。一个或多个多路复用器还可用于避免电路元件的不必要重复。当然，控制器中还优选地包括储存所测量振幅和相关参数的一个或多个存储装置，以及进行必要的计算和控制功能的微处理器。
通过测量电极矩阵中每个节点的响应信号的振幅，控制器可产生与电极矩阵的每个节点的耦合电容相关的测量值矩阵。这些测量值可与此前获得的参考值的类似矩阵比较，以便确定由于存在触摸而已发生耦合电容变化的节点(如果有的话)。
从侧面看，用于触摸装置的触摸面板可以包括前(透明)层、具有平行布置的第一组电极的第一电极层、绝缘层、具有平行布置的且优选地与第一组电极正交的第二组电极的第二电极层、以及后层。暴露的前表面层可为触摸面板的触摸表面的一部分或附接到该触摸表面。
图2A是另一个触摸装置的示意图，根据以上讨论的各方面，示出前端电路模块212(或任选地作为平行的多个前端模块212(a)、212(b)等中的一个运行)和后端电路模块220，该后端电路模块220被构造用于对从触摸面板(未示出)的电极提供的响应信号分别进行一定的模拟和数字处理。在具体的实施例中，包括图2A所示的那些，后端电路模块220被实现为与其它电路(如与图1B的控制器114)配合以用于提供各种时序和控制信号，诸如沿着后端电路模块220的右侧示出的那些。
如图2A的左侧(上的可选复制块)所示，响应信号电路210对由相关联的输入端口RX01、RX02等提供的相应的响应信号进行操作。如结合图3A将进一步讨论的，这些响应信号电路210被实现为对与对应的(信号馈送)接收电极(图1B)相关联的触摸面板节点进行操作并提供(触摸表面处相关联的耦合电容的)精确的触摸监测。尽管这些响应信号电路210可以实现为同时操作并提供这种触摸监测，但在示出的示例中，通过多路复用器(“Mux”)224选择这些响应信号电路210中的仅一个的输出端口用于这样的处理。
响应于输入-选择/控制信号224a，多路复用器224将所选择的由相关联的响应信号路径限定的模拟-处理响应信号的通道提供给模数转换器(ADC)226。多路复用器224可被控制为逐个通过RXN通道直到所有的电极都被ADC转换。ADC 226呈现模拟-处理响应信号的数字版本给测量电路230(在后端电路模块220中)，该测量电路230被构造用于通过对前述讨论的关联耦合电容的特性进行测量以及根据这些特性来确定触摸表面上的触摸位置，来对响应信号进行响应。如过采样ADC所特有的，ADC 226响应于通过输入端口232提供的ADC_时钟信号，并且例如以约8MHz或其倍数运行。
在具体实施例中，前端和后端电路模块212和220中的一个或两个实现为如限定模块212和220的边界线所示的专用集成电路(ASIC)芯片。例如，前端电路模块212可以使用一个ASIC芯片来实现，其中一个或多个(重复的)内部电路中的每个被构造用于处理来自一个或多个接收电极的响应信号路径中的一个或多个，同时使用另一个ASIC芯片来实现后端电路模块，该另一个ASIC芯片被构造成具有测量响应信号的测量电路。
在每个这种具体实施例中，模块212和220两者都使用数据、时序和控制信号，以通过响应信号电路210实现对响应信号的正确处理。例如，在前端模块212的左侧，这些控制信号包括电压偏置信号(V偏置)，其用于偏置电路的节点，所述电路用于积分响应-信号电路210内的响应信号。前端模块212还响应于由后端电路模块220提供的控制/配置信号，包括用来设置用于控制增益、时序和响应-信号电路210对响应信号的一般处理的时间-变量参数的控制/配置信号。在测量电路230中的配置寄存器240可以用于固定这些这些时间变量参数以及给定触摸板(或其它类型的供给接收电极的装置)可能需要的其它控制信号。测量电路230还包括用于采集和存储这些经处理的响应信号的相关支持电路(数据采集逻辑)、和以状态机电路244的形式示出的电路，以及适用于基于ASIC实现的杂项寄存器/支持电路246。
如沿着后端电路模块220的右侧所示的那些，提供其它时序和控制信号来帮助响应-信号电路210的处理时序以及ADC 226的时序。这些信号包括模控制、串行外围接口(SPI)兼容控制线和数据接收和发送，以及当接收逻辑开始转换行数据(沿着一个或多个接收电极)时和当完成数据转换时的控制。信号在图中右侧示出。
图2B示出具有对应于先前示出的触摸面板(图1A的12或图1B的112)和图2A的前端电路模块中的一个的分解图的示例电路。如一个这种触摸面板实施方式所预期的，该触摸面板可以包括40行乘60列的矩阵装置，其具有对角线为19英寸长宽比为16:10的矩形可视区域。在这种情况下，电极可具有约0.25英寸的均匀间距，并且在其它具体实施例中，可以为0.2英寸或更小。由于该实施例的尺寸，电极可具有与其相关的显著的杂散阻抗，例如行电极的电阻为40KΩ且列电极的电阻为64KΩ。考虑到此类触摸响应处理中涉及的人为因素，如果需要，可使测量矩阵(40×64＝2560)的所有2,560个节点处的耦合电容的响应时间相对较快，例如小于20毫秒或甚至小于10毫秒。如果将行电极用作驱动电极且将列电极用作接收电极，并且如果同时对所有列电极进行采样，则有(例如)20毫秒(或10毫秒)以供按顺序扫描40行电极，每个行电极(驱动电极)的时间预算为0.5毫秒(或0.25毫秒)。
再次参见图2A的具体实施方式，以其电特性(呈集总电路元件模型的形式)而非以其物理特性来描述的图2A的驱动电极254和接收电极256表示可存在于具有小于40×64矩阵的触摸装置中的电极，但这不应视为限制性的。在图2A的此代表性的实施例中，集总电路模型中所示的串联电阻R均可具有10KΩ的值，并且集总电路模型中所示的杂散电容C均可具有20皮法(p￡)的值，但当然这些值无论如何不应视为限制性的。在此代表性的实施例中，耦合电容Cc名义上为2pf，并且用户的手指258在电极254、256之间的节点处的触摸的存在导致耦合电容Cc下降了约25％至约1.5pf的值。再次地，这些值不应视为限制性的。
根据先前所述的控制器，这种触摸装置使用特定的电路来询问面板252，以便确定面板252的每个节点处的耦合电容Cc。就这一点而言，控制器可以通过确定指示或响应于耦合电容的参数值(例如，响应信号的振幅)来确定耦合电容，如上所述且如以下进一步所述。为了完成该任务，触摸装置优选包括：耦合到驱动电极254的低阻抗驱动单元(在图1B的控制器114或图2B的信号发生器260内)；耦合到接收电极256的感测单元280；以及将感测单元280生成的响应信号的振幅转换为数字格式的模数转换器(ADC)单元226。感测单元280包括微分可变增益放大器(VGA)电路282，它对驱动单元提供的驱动信号进行微分。VGA电路282包括可变增益电阻器，并且可以具有可变增益电容，该可变增益电容分别用于设置电路增益和优化增益的稳定性。
根据由驱动单元260提供的驱动信号的性质(且因此还根据由感测单元280生成的响应信号的性质)，图2A的接触装置还可包括：还可以用作采样/保持缓冲器的峰值检测电路(未示出)；以及可操作以使峰值检测器复位的相关联复位电路326b。在大多数实际应用中，触摸装置还将包括在信号发生器260(图2B)和触摸面板252之间的多路复用器，以允许在给定时间寻址多个驱动电极中的任何一个的能力。以这种方式，当物体(例如手指或导电触笔)改变行电极和列电极之间的相互耦合时，互电容发生变化，从而响应于多路复用的驱动信号顺序地扫描这些电极。相似地，在接收侧，另一个多路复用器(图2A的224)允许单个ADC单元快速采样与多个接收电极相关联的振幅，由此避免每个接收电极需要一个ADC单元的花费。元件212b示出具有多个ADC的类似电路的若干层。该具体实施方式具有5个此类通道。
图2B的上述VGA电路282将表征响应信号的微分信号形式的输出提供至图2B所示的使用两级的另一放大电路。如积分放大器284所描绘的第一级被构造并布置成使用时变参数对响应信号的微分信号表示进行积分，以便于在瞬变部分处进行抽取，从而创建对RF信号的奇次谐波的空值。积分放大器284通过积分放大响应信号中表征其(从接收电极)返回的驱动信号的脉冲部分。积分放大器284的前端输入处的可变电阻电路286被控制来将时变的增益变化提供至响应信号，以对脉冲部分(对应于驱动信号)实现该操作。使用另一个控制信号(未示出)复位放大-积分运算，该控制信号与对应的驱动信号的时序同步，以针对每个脉冲部分实现操作的正确重复。该放大用于放大响应信号的操作方面，同时抑制由响应信号携带的不期望的噪声，包括驱动信号的奇次谐波。
积分放大器284提供与用于进一步处理响应信号的第二级290电容耦合的输出。该进一步处理使用运算放大器291提供积分，以用于将正向变换和反向变换处的瞬变部分组合，以便增加信号强度，同时通过对从积分放大器284的输出处理的单行微分响应信号的正方面和负方面(包括放大的变换部分)求和，提供对包括偶次谐波的噪声的有效共模抑制。由此通过积分和转储运算来重复由第二级进行的该积分，以针对每个脉冲部分实现操作的适当重复，与先前讨论的级以及用于积分复位的类似控制的控制信号(未示出)一样。
第二级290将其输出通过另一个电容耦合路径292提供至先前结合附图2A描述的多路复用器和ADC。电容耦合路径包括用于保存由第二级290处理的响应信号的每个部分的模拟特性的采样和保持电路(概念上由电容和开关描述)，响应信号可以进一步通过多路复用器294和ADC 296进行处理，供控制器或测量电路进行评价。
更具体地，运算放大器291用于执行求和运算，以使正边缘变换和负边缘变换结合为最大信号强度，并且理想地，这些正边缘变换和负边缘变换之间的噪声由于在共模抑制中的反相求和而抵消。作为具体实施方式，这可以通过以下选择来实现：响应于正边缘变换和负边缘变换的时钟相位，选择反相或非反相积分器(或积分运算)以用正边缘中减去负边缘。该求和积分从而对正向信号和负向信号求和，以提供增加信号振幅2X并减少耦合到传感器的共模噪声的伪微分信号。在运算放大器291的一个输入端处的V偏置信号设为这样的电平：其针对由ADC 296随后执行的模数转换的采样和保持效果(S/H)而使输出电平沿着电容耦合路径292得到优化。使用第一级284前端的时变系数，信号微分和第一级积分的组合有助于减少(电阻路径提供的)芯片上增益的增益变化和TX(或驱动)信号的斜率。芯片上积分电容(CINT)和触摸屏电容仍然变化。驱动信号的电平有助于补偿不同行之间的屏幕变化，其中积分反馈路径中的电容(图2B中的CINT)调节不同接收器之间的变化。该组合的微分和积分中涉及的信号电平可以如下用数学方式估计：
I屏＝CC·dVTX/dt
VDIFF＝I屏·RDIFF＝CC·RDIFF·dVTX/dt
IINT＝VDIFF/RINT
＝CC·(RDIFF/RINT)·dVTX/dt
dVINT＝(IINT/CINT)·dt
dVINT＝dVTX·(CC/CINT)·(RDIFF/RINT)，
其中在触摸装置处感测到的电流为I屏，微分电压信号为VDIFF，并且其积分型式表示为dVINT。
因此，图2B的可变增益放大电路包括积分电路，该积分电路使用时变参数来在瞬变部分处提供积分和转储信号滤波运算。该信号滤波运算可以通过对用于采样响应信号的时钟频率的倍数进行抽取来协助。先前讨论的测量电路然后通过对关联的耦合电容的特性进行测量以及由此确定触摸表面上的触摸的位置，对通过图2B的可变增益放大器处理的响应信号进行响应。使用专利文献WO2010/138485(PCT/US2010/036030)中的信号处理的教导内容作为参考，该处理利用增加的TX驱动电平以及利用改善的RX接收器电路来改善的CRFI(执行射频免疫(conducted radio frequencyimmunity))和LCD(液晶显示器)噪声抑制来提供增大的信噪比。总体功率电平和花费也显著减小。针对关于类似环境中触摸装置的操作的进一步/背景信息，可以参考以上提到的专利文献，其所述教导内容以及关于前端信号处理和时序及后端(基于控制器/测量)响应信号处理的教导内容以引用方式并入本文。
结合根据图2B的电路的具体实验实施方式，对响应信号的微分信号表示进行的这种积分可以有利地用于在频率响应中创建空值。使用此类具体实施方式，频率响应(每微分信号表示的积分)中的RF信号噪声尤其是3次谐波和5次谐波通过此类空值被滤除。如上所述，RF信号噪声滤除可以同时包括此类奇次谐波以及交错的偶次谐波。
图3A、3B和3C提供了用于理解有关图2B中的第一级的方面的进一步的细节。这些方面是积分放大器284涉及的可变电阻和时序。对于图3A示出的具体示例性实施例，运算放大器310包括正极输入端口和负极输入端口，该正极输入端口连接至参考电压(如图2A和2b中的同名信号V偏 置)，该负极输入端口被布置用于接收作为(在“IN”端口318处的)输入信号的前一电路(图2B的(微分)电路282)的输出。对应于图2B的可变电阻电路286，图3A所示的可变电阻由以并联路径布置用于连接的三个电阻器提供：第一电阻器(R)320、第二电阻器(4R)322和第三电阻器(2R)324。各开关在每个对应的平行路径中，它们中的一个或多个使用通过路径328的控制信号(由控制器提供并且与驱动信号同步，以针对每个脉冲部分实现操作的适当重复)来选择性地闭合。这些可选择的开关以330、332和334表示，用于在IN端口318和运算放大器310的负极输入端口之间分别连接电阻器320、322和324中的一个或多个。同样以与驱动信号同步的方式来控制类似控制的开关336，以使复位时序与针对每个脉冲部分提供的重复一致。
图3B是示出与图3A的电路相关的三个信号342、344和346的时序图。第一信号342为TX脉冲，该脉冲信号中的一个脉冲被驱动到驱动电极(例如，如图1A和1B所使用的)上。TX脉冲的脉冲频率可以是变化的；然而，对于包括结合图1A和图1B描述的那些的很多应用而言，100KHz的脉冲已足够，同时8MHz的时钟用于限定TX脉冲的脉冲定时。如在IN端口318处呈现的第二信号344是具有向上冲激尖峰和向下冲激尖峰的单行微分信号，向上冲激尖峰与示出的TX脉冲的正斜坡对准，向下冲激尖峰与TX脉冲的负斜坡对准。这些是对应于TX脉冲边缘的微分变换部分，感测电路针对该微分变换部分来监测响应信号。如图3B的底部所示，第三信号346对应于图3A中电路的输出，该输出用于驱动如图2B的290所示的第二(求和-积分器)级。
图3C是另一个时序图，该时序图示出可以如何控制可选择的开关330、332和334以及复位开关336来实现用于图3A所示电路的期望的或最佳的时变增益。如图3A和3C所示，当开关的对应控制信号处于如图3C的时序图所示的逻辑高状态时，开关330、332、334和336中的每个均闭合(导通状态)。例如，当开关330、332和334中的每个均处于闭合状态时，由图3A的运算放大器310提供的增益最大，如图3C的顶部处的阶梯图366的中央所示。就在时间点368处复位后，通过处于闭合状态的开关330以及处于打开(非导通)状态的开关332和334来设置由图3A的运算放大器310提供的增益。这是因为开关330、332和334用于定义运算放大器310的积分运算的RC时间常数，其中RC的R是由平行布置的电阻器320、322和324提供的电阻，并且RC的C是运算放大器310的负反馈回路中提供的电容。因此，图3C的右侧处的表示出了与时序图中的示例性时间点相关联的时间常数的倒数。
图4和5是示出图3A的运算放大器310的增益就可变-时间常数(图4)而言以及就以上参考的可变-时间常数(图5)而言的时基曲线图。每个曲线图的横轴是线性示出的时间单位，其对应于距离图3B的信号344所示的脉冲或尖峰的边缘的距离。每个曲线图的纵轴示出了指数单位的上述时间常数(RC)，其中图5示出了就频率而言的时间常数(1/(2RC×(3.1456))。如图5中曲线的顶部所示，在开关闭合的情况下，对应的电阻器提供最小的电阻，从而使增益在沿着横轴的点0处(感测到尖峰的边缘的位置)最大。应当理解，可以如给定应用和时钟时序所期望的调节电阻和电容(RC的)以及时序，其中上述时序假设将8MHz时钟用于驱动电路，并且具有RF噪声滤除的相关电路时序和状态机时序被调节为/优化为减少其产生的奇次谐波和偶次谐波。
图6A至6G形成另一个时基图的各部分，该时基图示出了另外的信号时序相对于图2B所示的电路的各级的示例。在图6A中，示出了TX信号610，划定出将会出现在先前示出的触摸面板的驱动电极上的一个循环(或周期)。如图6B所示，在经过接收电极后，响应信号被微分电路(例如，通过VGA电路282)处理(微分)，以产生微分形式的TX信号610。在示例性TX信号610实现为方波(一系列矩形脉冲)的情况下，微分运算产生冲激脉冲，冲激脉冲包括与矩形脉冲的每个正向变换相关联的反向冲激脉冲(例如，620a)以及与矩形脉冲的每个反向变换相关联的正向冲激脉冲(例如，620b)。尽管冲激脉冲可以由于运算放大器信号带宽和触摸屏的RC滤波器效果而变得有点圆，但响应信号的该派生形式是驱动信号的微分表示。
图6C和6D示出了感测单元(图2B的280)的第一级和第二级对响应信号的进一步处理。图6C示出了以上结合图4和图5(示出了属于第一级的运算放大器的增益)讨论的第一级的增益方面，其中(反馈中的)积分复位在冲激脉冲之间的中央，并且其中通过经由上文中示出的有效电阻改变RC时间常数(可选地，该改变也可以通过改变有效电容来实现)来调节/优化增益的时序。图6F示出了在第一级的输出处信号的不太理想的特性，其中增益示为处理后的响应信号的双极性(正和负)方面。对于某些实施方式，该第一级可被视为是足够的，因为冲激脉冲之间的噪声(包括TX信号的奇次谐波)被显著地抑制。
对于其它实施方式，该第一级通过第二级(图2B的290)补充，该第二级提供了包括抑制(置零)来源于TX信号的偶次谐波在内的进一步的噪声滤除。因此，第二级还通过执行相对于第二级(如图6C和图6E所示)的输入处的正变换和负变换的积分和转储运算，来影响响应信号。运算的转储方面出现在图6C所示的信号的低点处，受图2B的运算放大器291的负反馈回路中的电容短路开关的控制。积分在每个转储(或复位)后开始。
图6G示出了通过运算放大器291执行的求和运算，从而将正边缘变换和负边缘变换结合为最大信号强度，并且理想地，这些正边缘变换和负边缘变换之间的噪声通过如共模抑制中的求和运算而抵消。
如附图中例示的各个模块和/或其它基于电路的构件可被实现来执行结合附图描述的操作和动作中的一个或多个。在此类语境中，“模块”的“级”是进行这些或相关运算和动作中的一个或多个的电路。例如，在上述的某些实施例中，一个或多个模块可以是被构造并布置用于实现这些运算/动作的分立的逻辑电路或可编程逻辑电路，如附图中示出的电路模块。在某些实施例中，可编程电路是一个或多个被编程来执行一组(或多组)指令(和/或配置数据)的计算机电路。指令(和/或配置数据)可以以固件或软件的形式存储在存储器(电路)中并可以从该存储器(电路中)存取。例如，第一模块和第二模块包括基于硬件的CPU电路和固件形式的一组指令的组合，其中第一模块包括具有一组指令的第一CPU硬件电路，并且第二模块包括具有另一组指令的第二CPU硬件电路。
而且，除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中用来表示数量、特性量度等的所有数值都应当理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在说明书和权利要求中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可随本领域的技术人员使用本专利申请的教导内容寻求获得的特性而变化。至少应该根据所报告的有效数字的位数并运用惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。
在不脱离本公开的实质和范围的前提下，对本公开的各种修改和更改对于本领域的技术人员来说应是显而易见的，而且应该理解，本公开不限于本文所提供的示例性实施例。例如，阅读者应当认为一个公开的实施例中的特征同样可以适用于所有其它的公开实施例中，除非另外指明。

Claims (20)

1.一种触敏设备，所述触敏设备包括：
触摸表面电路，所述触摸表面电路包括触摸表面和多个电极，所述多个电极中的每个被构造并布置成与耦合电容相关联，所述耦合电容响应于所述触摸表面处的电容改变触摸而变化；
感测电路，所述感测电路被构造成生成所述多个电极的响应信号；所述响应信号中的每个具有响应于在所述触摸表面处的所述耦合电容的振幅，并包括具有瞬变部分的微分信号表示，所述瞬变部分表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换；以及
放大电路，所述放大电路被构造并布置成提供用于表征所述瞬变部分的时变参数，所述放大电路包括可变增益放大器，所述可变增益放大器被构造并布置用于响应于所述时变参数处理所述响应信号的微分信号表示以对其提供可变增益，相对于所述响应信号的所述瞬变部分之间的部分的增益来调节所述瞬变部分的增益，并且其中抑制所述响应信号中的谐波，从而提供表征所关联的耦合电容的噪声滤除的输出，以便确定所述触摸表面上的触摸的位置。
2.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述可变增益放大器进一步被构造并布置用于处理所述响应信号以通过增加所述瞬变部分的增益并减小所述响应信号的所述瞬变部分之间的部分的增益来为所述响应信号提供可变增益。
3.根据权利要求2所述的触敏设备，其中所述可变增益放大器进一步被构造并布置成抑制所述响应信号中的包括3次谐波和5次谐波在内的谐波以滤除所述响应信号中的噪声干扰，作为通过所述可变增益放大器的处理的一部分。
4.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述可变增益放大器包括积分电路，所述积分电路使用所述时变参数通过对用于采样所述响应信号的时钟频率的倍数进行抽取在所述瞬变部分处提供积分和转储滤波运算，并且所述可变增益放大器还包括测量电路，所述测量电路被构造用于通过对所关联的耦合电容的特性进行测量并由此确定所述触摸表面上的触摸的位置来对经由所述可变增益放大器处理的所述响应信号作出响应。
5.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述可变增益放大器进一步被构造并布置成使用所述时变参数对所述响应信号的微分信号表示进行积分以便于在所述瞬变部分处进行抽取，并在所述微分信号表示中的RF信号的所述3次谐波和5次谐波的积分的频率响应中创建空值。
6.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述多个电极包括驱动电极，并且其中所述触摸表面电路还包括信号驱动电路，所述信号驱动电路被构造并布置用于利用扩展所述响应信号的RF信号来驱动所述驱动电极。
7.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述多个电极包括驱动电极，其中所述触摸表面电路还包括信号驱动电路，所述信号驱动电路被构造并布置用于利用扩展所述响应信号的RF信号来驱动所述驱动电极，并且其中所述可变增益放大器进一步被构造并布置成使用所述时变参数对所述响应信号的微分信号表示进行积分，以便于在所述瞬变部分处进行抽取并在所述RF信号的3次谐波和5次谐波的频率响应中创建空值，从而在所述3次谐波和5次谐波处进行滤除。
8.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述可变增益放大器进一步被构造并布置成使用所述时变参数对所述响应信号的微分信号表示进行积分以便于在所述瞬变部分处进行抽取，并响应于此，便于抑制所述微分信号表示中的RF信号的奇次谐波的积分的频率响应。
9.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述可变增益放大器包括第一级和第二级，所述第一级被构造并布置成使用所述时变参数对所述响应信号的微分信号表示进行积分，以便于在所述瞬变部分处进行抽取，从而对所述RF信号的一组奇次谐波和偶次谐波创建空值，所述第二级响应于所述第一级被构造并布置成抑制所述微分信号表示中的RF信号的奇次谐波和偶次谐波二者的积分的频率响应，从而滤除RF噪声干扰。
10.根据权利要求1所述的触敏设备，所述触敏设备还包括测量电路，所述测量电路被构造用于通过对所关联的耦合电容的特性进行测量并由此确定所述触摸表面上的触摸的位置来对经由所述可变增益放大器处理的所述响应信号作出响应，其中所述可变增益放大器包括第一级和第二级，所述第一级被构造并布置成使用所述时变参数对所述响应信号的微分信号表示进行积分以便于在所述瞬变部分处进行抽取从而对所述RF信号的奇次谐波创建空值，所述第二级响应于所述第一级被构造并布置成抑制所述微分信号表示中的RF信号的奇次谐波和偶次谐波二者的积分的频率响应，从而滤除RF噪声干扰。
11.根据权利要求10所述的触敏设备，其中所述第一级被构造并布置成使用所述时变参数对所述响应信号的微分信号表示进行积分以便于在所述瞬变部分处进行抽取，并在所述微分信号表示中的RF信号的所述3次谐波和5次谐波的积分的频率响应中创建空值。
12.根据权利要求11所述的触敏设备，其中所述第二级被构造并布置成进行积分以用于将所述正向变换处的瞬变部分和所述反向变换处的瞬变部分组合从而提高信号强度。
13.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述多个电极包括被布置成提供电极矩阵的驱动电极和接收电极，其中各驱动电极在所述矩阵的各个节点处与各接收电极电容耦合。
14.根据权利要求13所述的触敏设备，所述触敏设备还包括驱动单元，所述驱动单元被构造成生成驱动信号并将所述驱动信号传送至所述驱动电极，并且其中所述感测单元进一步被构造成针对传送至各驱动电极的驱动信号生成所述多个接收电极的响应信号。
15.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述可变增益放大器和所述测量单元进一步被构造并布置成减少或消除共模噪声。
16.根据权利要求1所述的触敏设备，其中所述多个电极包括被布置成提供电极矩阵的驱动电极和接收电极，其中各驱动电极在所述矩阵的各个节点处与各接收电极电容耦合，并且所述触敏设备还包括
驱动单元，所述驱动单元被构造并布置成生成驱动信号并将所述驱动信号传送至所述驱动电极，并且其中所述感测单元进一步被构造成针对传送至各驱动电极的驱动信号生成所述多个接收电极的响应信号；以及
测量电路，所述测量电路被构造并布置成测量每个所述节点的每个所述响应信号的振幅，并且若存在多个在时间上重叠的触摸则由此确定所述触摸表面上的所述触摸的位置，其中所述测量单元包括模数转换器(ADC)和多路复用器，所述ADC通过所述多路复用器耦合到所述感测单元。
17.根据权利要求1所述的触敏设备，所述触敏设备还包括驱动单元，所述驱动单元被构造成生成脉冲驱动信号并将所述脉冲驱动信号传送至所述驱动电极，其中所述感测单元进一步被构造成针对传送至各驱动电极的所述脉冲驱动信号生成所述多个接收电极的响应信号，其中所述多个电极包括被布置成提供电极矩阵的驱动电极和接收电极，其中各驱动电极在所述矩阵的各个节点处与各接收电极电容耦合，并且其中所述感测单元针对每个所述接收电极包括复位开关，所述复位开关耦合到各自的电容器并被构造成使所述各自的电容器响应于复位信号而放电。
18.根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动信号包括多个顺序脉冲，各顺序脉冲呈斜坡脉冲或矩形脉冲的形式，并且各响应信号均包括对应的多个响应脉冲，并且其中所述测量单元被构造成针对各响应信号来测量表示所述多个响应脉冲的振幅的振幅。
19.一种触敏设备，所述触敏设备包括：
触摸表面装置，所述触摸表面装置包括触摸表面和多个电极，所述多个电极中的每个被构造并布置成与耦合电容相关联，所述耦合电容响应于所述触摸表面处的电容改变触摸而变化，并且所述触摸表面装置用于提供所述响应；
感测装置，所述感测装置被构造成生成所述多个电极的响应信号；所述响应信号中的每个具有响应于所述触摸表面处的所述耦合电容的振幅，并包括具有瞬变部分的微分信号表示，所述瞬变部分表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换；以及
用于使用时变参数来处理所述响应信号的装置，所述装置通过相对于所述响应信号的所述瞬变部分之间的部分的增益来调节所述瞬变部分的增益来对所述响应信号提供可变增益，并且其中抑制所述响应信号中的谐波；并且从而便于测量所述响应信号以响应于所述耦合电容的变化而由此确定所述触摸表面上的触摸的位置。
20.一种使用触摸表面电路的方法，所述触摸表面电路包括触摸表面和多个电极，所述多个电极中的每个被构造并布置成与耦合电容相关联，所述耦合电容响应于所述触摸表面处的电容改变触摸而变化，所述方法包括：
使用电路生成所述多个电极的响应信号，其中所述响应信号中的每个具有响应于所述触摸表面处的所述耦合电容的振幅，并包括具有瞬变部分的微分信号表示，所述瞬变部分表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换；
操作另一个电路，所述电路
使用时变参数来处理所述响应信号以通过相对于所述响应信号的所述瞬变部分之间的部分的增益来调节所述瞬变部分的增益来对所述响应信号提供可变增益，并且其中抑制所述响应信号中的谐波，以及
测量所述响应信号并响应于所述耦合电容的变化而由此确定所述触摸表面上的触摸的位置。
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